マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 | 理化学研究所
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マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
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現在のコンピュータで用いられる情報の最小単位“ビット”は、0と1の二値のみをとるのに対して、量子力学的に振る舞う量子ビットは、0と1の“量子力学的重ね合わせ状態”もとることができます。次世代のコンピュータとしてその実現が期待される「量子コンピュータ」は、量子ビットの持つこの特性を利用することによって、n個の量子ビットで2n個の状態を同時に準備し、超並列計算を可能とします．そのため、量子コンピュータは従来のコンピュータが苦手としてきた超並列計算を必要とする問題に威力を発揮し、現在最速のスーパーコンピュータが解くのに数千年かかる問題に対しても、数十秒で答えを出すことが可能だといわれています。

量子ビットにはいくつかの種類がありますが、中でも超伝導回路によって構成される超伝導量子ビットは、量子コンピュータの最有力な最小構成要素として注目されています。超伝導量子ビットの制御や状態の読み出しには、超伝導量子ビットの励起エネルギーに近いマイクロ波（周波数：数GHz～数十GHz、GHzは10億Hz）が用いられます。そのため、マイクロ波の“量子”である「マイクロ波単一光子」の高効率な検出や生成といった基盤技術は、量子コンピュータの早期実現等には欠くことができません。しかし、マイクロ波光子は、量子暗号通信分野などで用いられる近赤外光子と比較して、エネルギースケールが4～5桁小さいため、その検出は困難でした。

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